10

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Солопов Арсений Игоревич

Функциональные реакции организма на регламентированные режимы дыхания и физиологические эффекты их систематического использования в тренировке спортсменов

03.03.01 - Физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Волгоград - 2011

Работа выполнена на кафедре физиологии ФГБОУ ВПО «Волгоградская государственная академия физической культуры»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Клаучек Сергей Всеволодович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Катунцев Владимир Петрович

доктор медицинских наук, профессор Краюшкин Сергей Иванович

Ведущая организация:

Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, г. Санкт-Петербург

Защита диссертации состоится « 8 » декабря 2011 г. в 12⁰⁰ часов на заседании диссертационного совета Д 208.008.06 при Волгоградском государственном медицинском университете по адресу: 400131, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного медицинского университета.

Автореферат разослан «____»_________________2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат медицинских наук, доктор социологических наук,

доцент Ковалева Марина Дмитриевна

организм тренировка дыхание физиологический

Актуальность исследования. Проблема адаптации человека к специфической мышечной деятельности в настоящее время выступает в качестве одной из важнейших в прикладной физиологии (Меерсон Ф.З., 1981, 1986; Солодков А.С., 1990; Павлов С.Е., 1999, 2000; Кривощеков С.Г. и др., 2004). Это связано с освоением человеком все новых ареалов жизни и видов производственной деятельности, таких как высокогорье, подводный шельф, авиация и космос, когда все более необходимым становится быстрое и эффективное приспособление организма к экстремальным условиям обитания и деятельности (Солодков А.С., 1982; Баранов В.М., 1994; Шамардин А.И., 2000; Кочетков А.Г. и др., 2003).

В этой связи весьма актуализируются вопросы повышения эффективности процесса адаптации к экстремальным условиям специфической деятельности человека, как производственной, так и особенно, спортивной, которая характеризуется предельными величинами объемов и интенсивности тренирующих нагрузок, дальнейший рост которых лимитируется физиологическими возможностями организма человека (Платонов В.Н., 1988, 1997; Бальсевич В.К., 2001; Харитонова Л.Г. и др., 2005; Шамардин А.А. и др., 2008).

В этом плане крайне остро встает задача повышения эффективности процесса подготовки человека к напряженной специфической деятельности, оптимизации всех ее сторон, позволяющей существенно расширить диапазон адаптационных перестроек (Волков Н.И., 1998; Шамардин А.А. и др., 2008; Двоеносов В.Г., 2009). Эта задача может найти свое решение в использовании эргогенических средств.

Известно, что систематические физические нагрузки являются целенаправленным воздействием на организм, способствующим закреплению в функциональных системах изменений, характеризующих адаптогенный эффект, обусловливающим направленную тренировку устойчивости организма к различным экстремальным воздействиям и повышающими физическую работоспособность (Вазин А.Н. и др., 1978; Судаков К.В., 1984). Вместе с тем эффективность адаптации может быть значительно повышена за счет использования дополнительных функциональных нагрузок на организм в целом или на отдельные его функциональные системы, например, дыхания (тренировка в условиях среднегорья при «гипоксической гипоксии», повышенное сопротивление дыханию, дыхание через дополнительное «мертвое» пространство, произвольная гиповентиляция и др.), в покое и при мышечной работе (Кучкин С.Н., 1991; Уильямс М., 1997; Шамардин А.И., 2000; Милодан В.А., 2008; Горбанева Е.П. и др., 2009; Чемов В.В., 2010; Камчатников А.Г. и др., 2011).

Эти воздействия усиливают влияние тренировочных нагрузок на организм, способствуют формированию более совершенных адаптационных механизмов и повышению работоспособности. Они позволяют полнее раскрыть функциональные резервы организма спортсмена, обеспечивают интенсификацию процессов адаптации к факторам тренировочного воздействия, повышают эффективность специальной спортивной подготовки. При этом удается избежать критических степеней напряжения опорно-двигательного аппарата и регуляторных механизмов (Михайлов В.В., 1983; Кучкин С.Н., 1999; Шамардин А.А. и др., 2008; Баранов В.М. и др., 2008; Чемов В.В. и др., 2009, 2010; Горбанева Е.П., 2011; Udupa K. et al., 1975; Sadoul P., 1979; Makwana K. et al., 1988).

Особое внимание уделяется специальным воздействиям на дыхательную систему (искусственная гипоксия и гиперкапния, дыхание через дополнительное «мертвое» пространство, дыхание при повышенном аэродинамическом и эластическом сопротивлении, произвольная гиповентиляция), которые можно объединить под названием «регламентированные режимы дыхания» (Суслов Ф.П., 1983; Волков Н.И. и др., 1997; Шамардин А.А. и др., 2008; Чемов В.В. и др., 2009, 2011; D'Urzo A.D. et al., 1986). Выбор дыхательной системы для этих целей обусловливается ее уникальным статусом, поскольку именно дыхательная функция является своеобразным «входом» во внутреннюю среду организма (Бреслав И.С., 1975). Кроме того, дыхательная функция оказывает определенное влияние на состояние кровообращения и центральной нервной системы (Гора Е.П., 1992).

Таким образом, управляя параметрами дыхания, можно оказывать влияние на состояние внутренней среды, создавая благоприятные условия для оптимизации процесса адаптации, а также контролировать состояние ряда органов и систем (Гора Е.П., 1992; Шамардин А.А. и др., 2008; Камчатников А.Г. и др., 2011). Это во многом и предопределяет ее выбор для активного воздействия.

Однако, на данный момент использование средств целенаправленного воздействия на дыхательную систему в тренировке спортсменов пока еще не получило широкого распространения, и в первую очередь, ввиду малой изученности особенностей реакций организма на эти воздействия в различных условиях, в том числе и при мышечных нагрузках, и как следствие недостаточной разработанностью технологий их применения.

Исследования реакций организма на различные воздействия на дыхательную систему проводятся достаточно давно и в литературе в некоторой степени освещены основные закономерности и эффекты этих реакций (Бреслав И.С. и др., 1988; Солодков А.С., Савич А.Б., 1991; Двоеносов В.Г., 2003; Агаджанян Н.А., Двоеносов В.Г., 2008; Couture J. et al., 1977; D'Urzo A.D. et al., 1986; Greenberg H.E. et al., 1989). Однако анализ доступной литературы показал, что выше обозначенные сведения в публикациях приводятся фрагментарно, или не представлены совсем.

Ввиду изложенного выяснение характера и направленности этих реакций, изучение закономерностей совершенствования механизмов повышения функциональных возможностей организма человека, в процессе использования дополнительных эргогенических средств приобретает особую практическую значимость и может послужить основой для индивидуализации и оптимизации программ практического использования регламентированных режимов дыхания, а также для оценки функционального состояния дыхательной функции и организма в целом. При профессиональной и спортивной подготовке это может способствовать значительному повышению эффективности процесса адаптации.

Таким образом, актуальность настоящего диссертационного исследования обусловливается необходимостью изучения закономерностей, характера и направленности реакций организма на различные способы регламентации дыхательной функции, выяснение которых может лечь в основу научно обоснованных технологий повышения функциональных возможностей организма человека при его адаптации к спортивной и профессиональной деятельности.

Цель исследования: Изучить функциональные реакции организма человека на различные виды и способы регламентации легочной вентиляции и газообмена и выяснить физиологические эффекты систематической тренировки с их использованием.

Задачи исследования:

1. Выяснить характер и направленность функциональных реакций организма человека на различные условия регламентирования легочной вентиляции и газообмена в покое и при мышечной работе.

2. Установить характер влияния различных способов регламентации дыхания в покое и при физических нагрузках на интеграцию функциональных систем организма и степень напряженности регуляторных механизмов.

3. Осуществить сравнительный анализ характера реагирования дыхательной функции и организма в целом на различные способы регламентирования легочной вентиляции и газообмена.

4. Изучить физиологические эффекты систематической тренировки с использованием различных способов регламентации дыхания.

Научная новизна исследования заключается в том, что получены новые сведения о характере функциональных реакций организма человека на различные способы и виды регламентации легочной вентиляции и газообмена.

Выяснено, что реакции организма человека на различные регламентированные режимы дыхания различаются в зависимости уровня его физиологической активности, способа и степени регламентации.

Впервые установлено, что реакции организма проявляются в изменении газового гомеостаза, газообмена, эффективности и экономичности легочной вентиляции, интегрированности функциональных параметров и степени напряженности регуляторных механизмов.

Показано, что систематическое использование при физических нагрузках различных режимов регламентации дыхательной функции (произвольных режимов гиповентиляции, увеличенного эластического сопротивления дыхательным движениям, дыхания в условиях увеличенной остаточной емкости легких - дополнительного «мертвого» пространства) обеспечивает существенное повышение функциональных возможностей организма человека, выражающееся в увеличении физической работоспособности, обусловливаемого ростом аэробной производительности, повышением эффективности внешнего дыхания, газообмена и устойчивости к гипоксии и гиперкапнии.

Теоретическая и практическая значимость результатов исследования. Полученные данные дополнят сведения о закономерностях и характере реакций организма человека на условия регламентирования легочной вентиляции и газообмена.

При этом установлено, что систематический тренинг с применением этих нагрузок в зависимости от их вида и степени регламентирования и физиологической активности организма обусловливает существенное повышение функциональных возможностей дыхательной системы и организма в целом.

Полученные данные могут быть использованы при разработке программ повышения функциональных возможностей организма спортсменов, при обосновании целенаправленной подготовки человека к экстремальным условиям обитания и деятельности в процессе специальной профессиональной подготовки. Практическое использование полученных сведений позволяет определить направления повышения уровня функциональных возможностей человека, в том числе при спортивной деятельности, определить круг средств, методов и режимов регламентации дыхания, а также может послужить основой для дифференциации их использования в различные периоды тренировочного цикла спортсменов, их избирательного подбора в соответствие с решаемыми в тренировке задачами, особенностями паттерна моторики в различных видах спорта и для контроля функциональной подготовленности спортсменов.

Сформулированные в работе положения и материалы исследования могут быть использованы в учебном процессе высших учебных заведениях физической культуры, на факультетах физического воспитания при подготовке и переподготовке специалистов в области физической культуры и спорта.

Внедрение результатов исследования. Основные результаты исследований внедрены в лекционный и практический курсы на кафедре физиологии и кафедре теории и методики футбола ФГБОУ ВПО «Волгоградская государственная академия физической культуры».

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований были доложены и обсуждены на итоговых конференциях Волгоградской государственной академии физической культуры за 2009-2010 гг., на Международной научно-практической конференции специалистов подводного спорта «Восток-Россия-Запад. Подводный спорт. Современное состояние и перспективы развития» (Красноярск, 2010 г.), на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы подготовки квалифицированных пловцов» (Москва, 2011 г.), на VI Российской конференции с международным участием «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция» (Москва, 2011 г.), на расширенном межкафедральном заседании в рамках проблемной комиссии «Физиология, гигиена, экология, медицинская биология, микробиология, клиническая диагностика, медицина и спорт» Волгоградского государственного медицинского университета (сентябрь 2011 г.).

Публикации результатов работы. По материалам диссертации опубликовано 25 научных работ, отражающих основное содержание исследований, в том числе 6 в изданиях, рецензируемых ВАК РФ.

1. Функциональные реакции организма человека на разные способы регламентации дыхания, как в условиях покоя, так и при физических нагрузках различаются в зависимости от вида и степени регламентирования и выражаются в изменении параметров эффективности и экономичности легочной вентиляции и газообмена.

2. Реакции организма на различные виды регламентации дыхания характеризуются разным уровнем интегрирования функциональных систем организма и различной степенью напряженности регуляторных механизмов.

3. Систематическое использование на фоне мышечных нагрузок дополнительных эргогенических средств в виде различных регламентированных режимов дыхания положительно влияет на физическую работоспособность и обеспечивается как ростом функциональных возможностей организма, так и оптимизацией структуры связей между функциональными системами, направленной на повышение экономичности их функционирования.

4. Регламентированные режимы дыхания, применяемые в тренировке спортсменов, выступают в качестве дополнительных адаптогенных факторов, расширяющих арсенал тренировочных средств и создающие дополнительный тренировочный раздражитель, обеспечивающий существенный дополнительный прирост эффективности функционирования организма и физической работоспособности.

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на базе кафедры физиологии Волгоградской государственной академии физической культуры в течение 2009-2011 годов. В исследовании приняли участие 87 спортсменов мужского пола в возрасте 15-20 лет. Всего было проведено 4549 измерений, см. табл. 1.

Таблица 1

Объем исследований по основным направлениям и возрастно-половой и количественный состав контингента обследованных спортсменов

Исследования проведены в три основных этапа:

На первом этапе осуществлено изучение научно-методической литературы по теме исследований, произведен подбор адекватных методов и методических приемов исследования, определен контингент испытуемых.

На втором этапе проведено изучение характера и направленности функциональных реакций организма человека на условия регламентирования легочной вентиляции и газообмена в покое и при мышечной работе, осуществлен сравнительный анализ характера реагирования организма на различные способы регламентирования легочной вентиляции и газообмена и выяснена направленность физиологических эффектов систематического тренинга с их использованием.

На третьем этапе проведена математическая обработка полученного экспериментального материала, его анализ, описание и оформление диссертационной работы.

В исследовании использовались следующие группы методов:

1. методы определения физической работоспособности,

2. методы оценки состояния дыхательной системы,

3. метод определения газового гомеостаза и газообмена,

4. методы оценки напряженности регуляторных систем,

5. метод оценки состояния системы кровообращения,

6. методы математической статистики.

Работа выполнена при соблюдении основных биоэтических правил и требований с научным обоснованием планируемых исследований, анализом возможных рисков и дискомфортов, описанием исследования для неспециалистов и получением информированного согласия от участников эксперимента (Генин А.М. и др., 2001).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Функциональные реакции организма человека на регламентацию дыхания посредством произвольного контроля легочной вентиляции при мышечной работе и эффекты систематического использования произвольной гиповентиляции в тренировке спортсменов

Произвольный контроль легочной вентиляции является одним из наиболее эффективных методов регламентации дыхания и, следовательно, методом воздействия на дыхательную функцию и организм в целом. Исходя из этого на первом этапе исследований было осуществлено изучение реакций организма спортсменов на произвольное уменьшение и увеличение легочной вентиляции в условиях покоя и при выполнении мышечных нагрузок (гиповентиляция и гипервентиляция). Затем была произведена оценка влияния систематического использования в тренировке дозированной гиповентиляции на функциональную подготовленность спортсменов пловцов.

В результате исследования выяснилось, что произвольное увеличение легочной вентиляции в условиях покоя осуществляется спортсменами довольно в широких пределах, причем как за счет учащения дыхания, так и за счет увеличения дыхательного объема. При этом весьма существенно увеличивалось валовое потребление кислорода, вероятно, за счет усиленной работы дыхательной мускулатуры, при развитии состояния относительной гипокапнии (табл. 2).

Произвольное снижение легочной вентиляции в покое осуществлялось спортсменами в несколько меньшей степени, чем ее увеличение и достигалось исключительно за счет урежения дыхательных циклов. Минутный объем потребления кислорода при этом несколько снижался. Одновременно отмечалось существенное увеличение показателей эффективности внешнего дыхания, а газовый гомеостаз организма характеризовался незначительной альвеолярной гипоксией и довольно заметной гиперкапнией.

Таблица 2

Анализ регуляторных влияний показал, что естественный паттерн дыхания характеризуется минимальным их напряжением. В то же время произвольная гипервентиляция сопровождалась нарастанием напряженности в работе регуляторных механизмов и увеличением физиологической стоимости реакции организма на произвольные дыхательные маневры. Можно предположить, что произвольная гипервентиляция, сопровождаемая существенным увеличением активности дыхательной мускулатуры и неизбежным сдвигом газового гомеостаза в сторону гипокапнии, обусловливает с одной стороны усиление регулирующих влияний, прежде всего, произвольного (волевого) характера, на систему внешнего дыхания, а с другой - стремлением естественных механизмов регуляции к оптимизации функционирования аппарата внешнего дыхания.

Произвольная гиповентиляция характеризовалась некоторым снижением напряженности регуляторных влияний и снижением физиологической стоимости реакций организма на неё.

В процессе выполнения мышечной работы увеличение легочной вентиляции приводило к состоянию относительной гипокапнии и существенному снижению эффективности и экономичности внешнего дыхания и газообмена.

Также как и в условиях покоя при мышечной работе произвольная гиповентиляция осуществлялось в несколько меньшем размере, чем гипервентиляция. Снижение вентиляции достигалось исключительного за счет урежения дыхательных циклов и сопровождалось компенсаторным ростом величины дыхательного объема. Произвольное снижение уровня легочной вентиляция при физической нагрузке вызывало выраженные изменения газового гомеостаза организма в сторону развития альвеолярной гипоксии и гиперкапнии. Одновременно наблюдалось существенное повышение эффективности и экономичности, как внешнего дыхания, так и газообмена.

Напряженность регуляторных влияний в условиях свободного дыхания при мышечной работе обусловливало весьма существенную тесноту межпараметрических связей, а значит и нарастание напряженности в работе регуляторных механизмов, что обусловливалось собственно мышечной работой (рис. 1).

Произвольная гипервентиляция, равно как и произвольная гиповентиляция, осуществляемая в процессе выполнения физической нагрузки, приводила к некоторому ослаблению межпараметрических связей, а значит и к определенному диссоциированному изменению отдельных параметров и как следствие к снижению оптимальности функционирования систем организма.

По-видимому, это является отражением конкурентных регулирующих влияний, с одной стороны - нейро-гуморальных механизмов регуляции дыхания, а с другой - механизмов произвольного контроля легочной вентиляции.

Рис. 1. Матрицы интеркорреляционных связей изучаемых параметров в процессе выполнения мышечной работы при свободном дыхании (А), произвольной гиперантиляции (Б) и произвольной гиповентиляции (В) (только достоверные взаимосвязи).

(1 -HR; 2 - VO₂; 3 - VE; 4 - fb; 5 - VТ; 6 - Vт/fb; 7 - Р_AО₂;

8 - Р_AСО₂; 9 - W/ЧСС; 10 - VО₂ /HR; 11 - VО₂/VE; 12 - О₂/fb).

Произвольные влияния на дыхательную функцию, вероятно, в определенной мере нарушают скоординированность деятельности различных систем организма и приводят к нарушению оптимального паттерна их функционировния. Отсюда становится понятным утрата тесноты межпараметрических связей, уменьшение скоррелированности исследуемых параметров и как следствие снижение показателя «мощности» корреляции.

Оценка реакций организма на систематическое использование произвольного снижения легочной вентиляции при мышечных нагрузках в тренировке спортсменов показала наличие условий относительной гипоксии и гиперкапнии. Это, вероятно, и явилось основой для формирования механизмов устойчивой адаптации к сдвигам во внутренней среде организма при существенном повышении эффективности легочной вентиляции.

Было установлено, что систематическое использование произвольной гиповентиляции в тренировочном процессе пловцов позволяет значительно повысить уровень аэробной производительности и максимальной физической работоспособности.

Сравнительный анализ тесноты функциональных взаимосвязей между исследуемыми факторами в начале и в конце гиповеннтиляционной тренировки обнаружил развитие процесса функциональной оптимизации.

Функциональные реакции организма на дыхание в условиях увеличенного эластического сопротивления и эффекты его систематического использования в тренировке спортсменов

На следующем этапе исследования выяснялись реакции организма на дыхание в условиях увеличенного эластического сопротивления и тренировочного эффекта от его систематического применения на фоне мышечных нагрузок.

Полученные результаты показали, что при увеличенном эластическом сопротивлении дыхательным движениям создаются условия для напряженной работы дыхательной мускулатуры. При этом в покое при низких дыхательных потоках наблюдалось ограничение величины дыхательного объема на фоне компенсаторного увеличения частоты дыхания, что вероятно и обусловливало некоторое увеличение работы дыхания и как следствие увеличение потребления кислорода.

При мышечной работе рост легочной вентиляции отмечался в несколько меньшей степени, по сравнению с условиями покоя. При этом наблюдалось некоторое снижение частоты дыхания, увеличение дыхательного объема, рост потребления кислорода и эффективности газового метаболизма.

Сравнение тесноты межпараметрических связей при свободном и нагруженном дыхании в условиях покоя показало, что внешнее воздействие на дыхательную систему не вызывает нарастания напряженности в работе регуляторных механизмов и не увеличивает физиологической стоимости приспособления к ним. Более того, анализ величин показателя «мощности» межпараметрической корреляции обнаружил при респираторной нагрузке определенную тенденцию к функциональной оптимизации. При мышечной работе нагруженное дыхание обусловливало ослабление напряженности регулирующих механизмов и снижение их влияний на функциональные системы организма (рис.2).

Контрольное тестирование по результатам экспериментальной тренировки показало, что систематическое использование дыхания в условиях увеличенного эластического сопротивления положительно влияет на рост физической подготовленности спортсменов, опосредованный улучшением функционального состояния дыхательной системы, повышением аэробной производительности и общей физической работоспособности организма.

Анализ уровня интегрированности функциональных параметров показал, что систематическое применение в тренировке спортсменов увеличенного эластического сопротивления приводит к повышению функциональной оптимизации.

Рис. 2. Матрицы интеркорреляционных связей изучаемых параметров в процессе выполнения мышечной работы при свободном дыхании (А) и при дополнительном эластическом сопротивлении дыханию (Б) (только достоверные взаимосвязи).

(1 -HR; 2 - VO₂; 3 - VE; 4 - fb; 5 - VТ; 6 - Vт/fb; 7 - W/ЧСС;

8 - VО₂ /HR; 9 - VО₂/VE; 10 - О₂/fb).

Реакции организма на дыхание в условиях дополнительного «мертвого» пространства и изменение функциональных возможностей организма при его систематическом использовании в тренировке спортсменов

Изучение влияния дыхания в гипоксически-гиперкапнических условиях, создаваемых посредством увеличения «остаточной резервной емкости легких» (дополнительного «мертвого» пространства), на функциональные реакции организма как в покое, так и при мышечной работе, а также выяснение эффектов влияния систематической мышечной тренировки в этих условиях на функциональное состояние организма и уровень общей и специальной работоспособности спортсменов осуществлялось на следующем этапе исследования.

Результаты исследования показали, что введение дополнительного «мертвого» пространства вызывает выраженную комплексную реакцию организма, обусловленную гипоксическо-гиперкапнической вдыхаемой газовой смесью, приводящей к гипервентиляции и усиленной работе дыхательной мускулатуры и повышению метаболизма. При этом наблюдалось повышение эффективности и экономичности внешнего дыхания и увеличение эффективности метаболизма, что оказалось характерным как для условий покоя, так и для условий выполнения мышечной работы (табл. 3). При этом эти реакции сопровождались существенным нарастанием напряженности в работе регуляторных механизмов. Одновременно увеличение «остаточной резервной емкости легких» при мышечной работе обусловливало определенную утрату оптимальности функционирования физиологических систем организма.

Таблица 3

Изменение показателей дыхательной функции при введении дополнительного «мертвого» пространства при мышечной работе (x ± m)

Использование в тренировке спортсменов экспозиций дозированной гипоксии и гиперкапнии, создаваемых посредством увеличения «остаточной резервной емкости легких» способствовало значительному росту силы и выносливости дыхательных мышц, совершенствованию механизмов адаптации организма к условиям гипоксии и гиперкапнии, существенному приросту аэробной производительности, повышению общей и специальной физической подготовленности, а также и физической работоспособности.

Весьма существенно возрастала устойчивость организма к сдвигам газового гомеостаза, что явилось прямым следствием систематической экспозиции умеренной гипоксическо-гиперкапнической газовой смеси (табл. 4).

Таблица 4

Динамика показателей устойчивости организма к сдвигам газового гомеостаза в пробах с задержкой дыхания у спортсменов в начале и в конце экспериментальной тренировки с дыханием через ДМП (X ± m)

В целом, все обнаруженные изменения показателей дыхательной функции явились предопределяющим моментом возможности расширения основы для развития такого важного для спорта двигательного качества, как выносливость.

Заключение

Рис. 3. Характер функциональных реакций организма на различные способы регламентации дыхания в условиях покоя (здесь и на рис. 2 и 3 указаны изменения относительно условий свободного дыхания)

Реакции организма на введение увеличенного эластического сопротивления дыханию в покое существенным образом отличаются от таковых, наблюдаемых при произвольной гиповентиляции и характеризуются снижением эффективности внешнего дыхания, некоторым увеличением потребления кислорода с сохранением тенденции к функциональной оптимизации регулирующих воздействий.

Дыхание в покое в условиях увеличенной остаточной резервной емкости легких (дополнительного «мертвого» пространства) вызывает реакции организма в определенной мере сочетающие эффекты, отмечаемые при обоих, описанных выше, способах регламентации дыхательной функции. При этом существенное увеличение эффективности внешнего дыхания и метаболизма, рост потребления кислорода при развитии альвеолярной гипоксии и гиперкапнии на фоне нарастания напряженности в работе регуляторных механизмов.

Особенности функциональных реакций организма на различные регламентированные режимы дыхания в процессе выполнения мышечной нагрузки представлены на рис. 4.

Произвольное уменьшение уровня легочной вентиляции вызывало в основном реакции аналогичные тем, которые имели место и в условиях покоя: повышение эффективности внешнего дыхания и газового метаболизма, развитие альвеолярной гипоксии и гиперкапнии, снижение потребления кислорода. В отличие от условий покоя при физической нагрузке наблюдался процесс снижения оптимальности функционирования физиологических систем организма.

Рис. 4. Характер функциональных реакций организма на различные способы регламентации дыхания при физической нагрузке

Увеличение эластического сопротивления дыханию при мышечной работе, также как и в условиях покоя, вызывало увеличение потребления кислорода. Однако, в отличие от условий покоя, наблюдалось существенное повышение эффективности внешнего дыхания и метаболизма. При этом напряженность в работе регуляторных механизмов ослабевало.

Введение дополнительного «мертвого» пространства в контур дыхания при мышечной работе также как и в условиях покоя вызывает увеличение эффективности внешнего дыхания и газового метаболизма, рост потребления кислорода и развитие альвеолярной гипоксии и гиперкапнии при четкой тенденции к снижению оптимальности функционирования физиологических систем организма.

Сравнение устойчивых реакций организма, наблюдаемых в результате систематического использования при мышечной тренировке различных способов регламентации дыхания показало определенную разнонаправленность их кумулятивных эффектов (рис. 5).

Рис. 5. Характер функциональных изменений в результате систематического использования в тренировке различных способов регламентации дыхания